JP3771269B2 - 接着的に結合したプライを有する紙製品 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、紙製品のようなセルロース性繊維質構造に関し、特に互いに接着的に結合した多重プライを有する紙製品に関する。
発明の背景
紙製品は毎日の生活において周知である。紙製品はしばしばティッシュと称され、ペーパータオル、フェーシャルティッシュ、およびバスティッシュとして用いられる。
ティッシュペーパー製品は単一のプライからも成り立ち得るが、しかししばしば２以上のプライからなる。ここで用いられる「プライ」とは、形成網から取出された単一のシート、またはその等価物、および付加的な繊維がそれに付加されないで乾燥されたものを指称する。
もちろん、あるプライは、異なるセルロース性繊維と層を成し得る。積層することは、中央の層に、ティッシュペーパー製品に強度を与えるために比較的強力な繊維を含ませ得るという利益を与える。中央の層の外側よりに、使用者に柔軟な触感を与える短めの繊維を存在させることもできる。積層することは、共通に譲渡された、モーガン・ジュニア（Ｍｏｒｇａｎ，Ｊｒ．）らに１９７６年１１月３０日に発行された米国特許第３，９９４，７７１号により有利に達成することができ、その特許は参照によりここに組み込まれている。
しばしば、２以上のプライが、紙製品を作るために互いに結合される。多重のプライを互いに結合することは、得られる積層物が、等価の厚さの単一のプライよりも小さい曲げ弾性率を有するという利益を与える。このことはまた、使用者によりより柔らかい触感が感じ取られるという利益を提供する。その上、吸収性と厚さ（ｃａｌｉｐｅｒ）が典型的に向上する。さらにその上、３つのプライを互いに結合させることは、強度と柔軟性をそれぞれ与えるために、積層物中に、異なる中央および外側のプライを有する紙製品とすることを可能にする。
多重プライのティッシュ製品は典型的にセルロース性である。ここで用いられる「セルロース性」とは、これらに限定されないが、コットンリンター、レーヨン、バガス、及びより好ましくは、柔軟木材（裸子植物すなわち針葉樹）または堅固木材（被子植物すなわち落葉樹）のような木材パルプを含む、少なくとも約５０重量％または少なくとも約５０体積％のセルロース性繊維を含む紙製品を指称し、これら繊維は再利用され得る。繊維の残部は、ポリオレフィンまたはポリエステルのような合成物であってもよい。
セルロース性プライはしばしば、接着剤の使用により互いに結合される。セルロース性プライの接着性結合は、ギブンズ（Ｇｉｖｅｎｓ）に１９９２年９月１日に発行された、共通に譲渡された米国特許第５，１４３，７７６号に有利に記載されており、その特許は参照によりここに組み込まれている。
しかしながら、紙製品における多重セルロース性プライの接着的結合は、不満足な性能を導き得るし、導いてきた。特に、ペーパータオル、フェーシャルティッシュ、およびバステッシュとして用いられる紙製品は、適切なプライ結合強度を有していなければならない。ここで用いられる「プライ結合強度」とは、下記のように互いに２つの隣接したプライを分離するのに必要な力を指称する。
しばしば、ティッシュペーパー製品、特にペーパータオルは、使用中に濡れる。もし湿潤プライ結合強度が不十分であると、プライは使用中に分離し、紙製品は破壊される。単純に湿潤プライ結合強度を増大させることは簡単なことのように思われるであろうが、乾燥プライ結合強度が直接的に湿潤プライ結合強度に組み合わさっている。先行技術においては、湿潤プライ結合強度が適切なレベルに増加するとき、乾燥プライ結合強度はあまりにも大きくなってしまう。乾燥プライ結合強度が大きくなりすぎるとき、柔軟性および吸収性は典型的に減少する。
従って、本発明の目的は、多重プライの紙製品を提供することである。さらに本発明の目的は、大きすぎる乾燥プライ結合強度を持たないで、適切な湿潤プライ結合強度を有する多重プライペーパータオル製品を提供することである。最後に本発明の目的は、セルロース性であり、接着的に結合したプライを有するそのような紙製品を提供することである。
発明の概要
本発明は、対面する（ｆａｃｅ−ｔｏ−ｆａｃｅ）関係において結合された少なくとも２つの巨視的な単一平面のプライを含む、多重プライのセルロース性紙製品を提供する。プライは水性接着剤組成物を用いて互いに結合され、前記水性接着剤組成物は、
（ａ）ポリビニルアルコール、でんぷん系樹脂、およびそれらの混合物からなる群より選択された、約２重量％ないし約６重量％の水溶性または水分散性乾燥強力バインダー材料、
（ｂ）ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂、グリオキサール化された（ｇｌｙｏｘａｌａｔｅｄ）ポリアクリルアミド樹脂、ポリエチレンイミン樹脂およびそれらの混合物からなる群より選択された、約１重量％ないし約９重量％の水溶性カチオン性樹脂、および
（ｃ）約８９重量％ないし約９５重量％の水
の混合物を含む。
ここで、水性接着剤組成物の全固形分含有量は、約５重量％ないし約１１重量％、好ましくは約５重量％ないし約８重量％の範囲を取り、その固形分含有量は、水溶性／水分散性乾燥強力バインダー材料および水溶性湿潤強力樹脂の重量パーセントの組み合わせである。
本発明の水性接着剤組成物は、溶液または安定な分散物の形態を取る。
好ましくは、水溶性／分散性乾燥強力バインダー材料はポリビニルアルコールであり、および水溶性湿潤強力樹脂はポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂である。
少なくとも１つのプライは、プライの平面から外側に伸びて反対のプライに向かっていて接触するエンボスを有することが好ましい。プライは、ここで以後詳細に記述される、水性接着剤組成物により前記エンボスで互いに結合されることが好ましい。水性接着剤組成物は、３，０００平方フィート当たり約３から約８５グラムのレベルで紙製品に与えられることが好ましい。
紙製品は、インチ当り少なくとも４．５グラム、より好ましくはインチ当り少なくとも５．０グラムの湿潤プライ結合強度を有することが好ましい。紙製品は更に、好ましくはインチ当り４．０ないし２０．０グラム、及びより好ましくはインチ当り５．０ないし１５．０グラムの乾燥プライ結合強度を有する。紙製品は、２、３、またはより多くのプライを含み得る。このように、本発明による紙製品は、先行技術と異なって、関連していない（ｄｅｃｏｕｐｌｅｄ）湿潤プライ結合強度と乾燥プライ結合強度を有する。
別段の特定がない限り、すべてのパーセンテージ、比、および割合は、ここでは重量によるものである。
本発明は、以下、より詳細に記述される。
発明の詳細な説明
この明細書は、本発明と考えられる主題を特に指摘し、明白に特許請求する請求の範囲を含むが、以下に続く詳細な記載および添付された例を読むことから本発明はよりよく理解され得るものと信じられる。
ここで用いられる「含む（具備する）（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という術語は、さまざまな構成要素、成分、または工程が、本発明の実施上共同で用いられ得ることを意味する。従って、「含む（具備する）」という術語は、より限定的な術語の、「基本的にからなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」および「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」を包含する。
本発明は、２以上の巨視的に単一平面状プライの積層物からなる。プライは、下記のようにセルロース性であり、同一の製造方法または異なる製造方法にしたがって作られ得る。
それぞれのプライは、隣接するプライに向かって、プライの平面から外側に突き出す複数のエンボスを有し得る。隣接するプライも同様に、第１のプライに向かって突き出す反対にある突起を有し得る。もし３プライの紙製品が望まれるならば、中央のプライは、両方向において外側に伸びるエンボスを有することができ、しかしながら、エンボスのない中央のプライまたは１方向のエンボスを有する中央のプライも実行可能であろう。
プライは、共通に譲渡された、トロカン（Ｔｒｏｋｈａｎ）に１９８７年１月２０日に発行された米国特許第４，６３７，８５９号またはトロカンに１９８０年３月４日に発行された第４，１９１，６０９号にしたがって作られ得るものであり、それらの特許は参照によりここに組み込まれる。或いは、プライは、フェルトを用いて従来のように乾燥し得る。
本発明にとって、それぞれのプライは、３，０００平方フィート当たり約８ないし３０、および好ましくは１１ないし１８ポンドの坪量を有し得るものであり、当該技術において周知の手段のいずれかにより加工された堅固木材および／または柔軟木材の組成を有することが好ましい。
プライを形成する抄紙プロセスが終了した後、いずれかまたは両方のプライをエンボス加工し得る。エンボス加工は、ウエルズ（Ｗｅｌｌｓ）に１９６８年１２月３日に発行された共通に譲渡された米国特許第３，４１４，４５９号により例示されるノブ対ノブ（ｋｎｏｂ−ｔｏ−ｋｎｏｂ）エンボス加工プロセス、ナイストランド（Ｎｙｓｔｒａｎｄ）に１９７１年１月１９日に発行された米国特許第３，５５６，９０７号において例示される入れ子式（ｎｅｓｔｅｄ）エンボス加工プロセス、マックニール（ＭｃＮｅｉｌ）に１９９４年３月１５日に発行された共通に譲渡された米国特許第５，２９４，４７５号において例示される２重プライプロセスにしたがって達成し得るものであり、これらの特許のすべては参照によりここに組み込まれる。
ここで記述され、特許請求されている態様について、エンボスは、０．０５ないし０．７０インチのピッチで離間し、０．００１ないし０．１００平方インチの範囲の遠位端での面積を有し得る。それぞれのエンボスは、ロールの面から０から０．１２０インチ突き出しているノブを有するロール上で作られ得る。エンボスは、円形、長円形形状、不規則形状であり得る。
紙製品のプライを構成する繊維は、コットンリンター、レイヨンまたはバガスのようなセルロース性が好ましく、および柔軟木材（裸子植物すなわち針葉樹）または堅固木材（被子植物または落葉樹）のような木材パルプがより好ましい。ここで用いられる積層された紙製品は、もし積層された紙製品が、限定はされないが、上記列挙されたそれらの繊維を含む、少なくとも約５０重量パーセントまたは少なくとも約５０体積パーセントのセルロース性繊維を含めば、「セルロース性」とみなされる。積層された紙製品からなる繊維の残部は、ポリオレフィンまたはポリエステルのような合成物であり得る。約２．０ないし約４．５ミリメートルの長さおよび約２５ないし約５０マイクロメートルの直径を有する柔軟木材繊維および約１．７ミリメートル未満の長さおよび約１２ないし約２５マイクロメートルの直径を有する堅固木材繊維を含む木材パルプ繊維のセルロース性混合物は、ここで記載される積層された紙製品のためによく機能することが見出された。
もし木材パルプ繊維が本発明の多重プライ紙製品のために選択されるならば、その繊維は、亜硫酸法、硫酸塩法およびソーダ法のような化学的方法および石砕木のような機械的方法を含むいかなるパルプ化方法によっても製造され得る。あるいは、繊維は、化学的および機械的方法の組み合わせにより製造することもでき、または再利用することもできる。用いられる繊維の型、組み合わせ、および加工は、本発明にとっては重要ではない。堅固木材および柔軟木材の繊維は、積層された紙製品の厚さに渡って積層することができ、またはそれに均一に混合することができる。
接着剤組成物
多重プライの紙製品のプライは、互いに接着的に結合される。接着剤組成物は、少なくとも１つのプライのエンボスに適用されることが好ましい。もちろん、接着剤を両方のプライのエンボスに適用することもできる。適切な接着剤には、乾燥強力バインダー（例えば、完全に加水分解されたポリビニルアルコール接着剤）および湿潤強力樹脂（例えば、熱硬化性カチオン性樹脂）の混合物を利用する。乾燥強力バインダーおよび湿潤強力樹脂は、８９ないし９５パーセント水溶液または安定な分散物（すなわち８９ないし９５パーセントは水である）として与えられ、好ましくは約９２ないし９５パーセント水溶液または安定な分散物（すなわち９２ないし９５パーセントは水である）として与えられる。上記特定された接着剤組成物中の５ないし１１パーセントの全固形分の、全固形分の２ないし６パーセントは乾燥強力バインダー固形分からなるであろう。全固形分の少なくとも１パーセントは湿潤強力樹脂からなる。これらの型の化合物のそれぞれは以下で詳細に記述されるであろう。
乾燥強力バインダー材料
本発明の接着剤組成物は、以下の群の材料すなわち、ポリアクリルアミド（ニュージャージー州ウエストペーターソンのサイテック・インダストリーズ（ＣｙＴｅｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）により製造されるアコストレングス（Ａｃｃｏｓｔｒｅｎｇｔｈ）７１１のようなもの）、でんぷん（ニュージャージー州ブリッジウォーター（Ｂｒｉｄｇｅｗａｔｅｒ）のナショナル・スターチ・アンド・ケミカル・カンパニー（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｒｃｈ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能なレディボンド（ＲｅｄｉＢＯＮＤ）５３２０、２００５、および３０３０のようなもの）、またはアベーブ・スターチ（Ａｖｅｂｅ Ｓｔａｒｃｈ）から入手可能なアミロース（Ａｍｙｌｏｓｅ）１１００、２２００もしくはサルビトース（Ｓａｌｖｉｔｏｓｅ）、ポリビニルアルコール（デラウエア州ウィルミントンのデュポン・コーポレーションにより供給される、エバノール（Ｅｖａｎｏｌ）７１−３０のようなもの）および／またはグアーガムもしくはローカストビーンガムから選ばれる乾燥強力バインダー材料を、約２％ないし約６重量％、好ましくは約３．５重量％ないし６．０重量％、必須の成分として含む。乾燥強力バインダー材料は、ポリビニルアルコール、でんぷん系樹脂、およびその混合物からなる群から選択されることが好ましい。乾燥強力バインダー材料は、本発明の多重プライ紙製品が適切な乾燥プライ結合強度を有することを保証するように働く。
ポリビニルアルコール成分は、接着剤フィルムを形成するのに十分ないずれもの水溶性または水分散性分子量のものであり得る。一般的に、約４０，０００ないし約１２０，０００、より好ましくは７０，０００ないし９０，０００の重量平均分子量が好ましい。固体形状のポリビニルアルコールは、エバノール（デュポン）、ゲルバトール（ＧＥＬＶＡＴＯＬ、登録商標）（モンサント）、バイノール（ＶＩＮＯＬ、登録商標）（エア・プロダクツ）およびポバール（ＰＯＶＡＬ、登録商標）（クラレ）のようないくつかの商標の下に商業的に入手可能である。これらのグレードは、約８０％ないし約１００％の範囲の加水分解度を有する。当業者は、加水分解度および分子量を小さくすることが水溶性を高めるであろうがしかし粘着性を低くするであろうことを理解するであろう。従って、ポリビニルアルコールの特性は、特定の用途について最適化せねばならないであろう。特に好ましいポリビニルアルコールは、デラウエア州ウィルミントンのデュポン・コーポレーションにより供給されるエバノール７１−３０である。エバノール７１−３０は、約７７，０００の分子量および約９９％の加水分解度を有する。
一般的に、本発明を実施する上で適切なでんぷんは、水溶性または安定な分散性および親水性により特徴づけられる。それにより適切なでんぷん材料の範囲を限定する意図はないけれども、典型的なでんぷん材料にはコーンスターチおよびポテトスターチが含まれる。そして、産業上アミオカスターチとして知られるワックス性コーンスターチが好ましい。アミオカスターチは、それが完全にアミロペクチンであるという点において一般的なコーンスターチとは違っており、一方、一般的なコーンスターチはアミロペクチンとアミロースの両方を含む。アミオカスターチのさまざまの独特の特徴は更に、Ｈ．Ｈ．ショップメイヤー（Ｓｃｈｏｐｍｅｙｅｒ）による、フード・インダストリーズ誌、１９４５年１２月号、１０６−１０８ページ（巻１４７６−１４７８ページ）の、「アミオカ−ワックス性コーン由来のでんぷん（Ａｍｉｏｃａ−Ｔｈｅ Ｓｔａｒｃｈ ｆｒｏｍ Ｗａｘｙ Ｃｏｒｎ）」において記載される。でんぷんは粒状または分散された形態で存在し得る。レディボンドは、使用材料として用意のできた分散されたものとして入手できる。アミロース１１００のような粒状でんぷんは、顆粒の膨潤を誘発するために十分に蒸解されることが好ましい。でんぷん顆粒は、蒸解によるものとして、でんぷん顆粒の分散のちょうど手前の点まで膨潤させられることがより好ましい。そのような高度に膨潤させられたでんぷん顆粒を、「完全に蒸解された」ものであると称することとする。分散の条件は、一般的に、でんぷん顆粒のサイズ、顆粒の結晶度、および存在するアミロースの量に依存して変異し得る。例えば、完全蒸解されたアミオカスターチは、約１９０°Ｆ（約８８℃）で約３０ないし４０分の間、約４×コンシステンシー（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）のでんぷん顆粒の水性スラリーを加熱することにより調製し得る。使用し得る他の典型的なでんぷん材料には、ナショナル・スターチ・アンド・ケミカル・カンパニー（ニュージャージー州ブリッジウォーター）より入手できる、アミノ基および窒素に結合したメチロール基のような窒素含有基を有するように改変されたもののような、改変されたカチオン性またはアニオン性でんぷんが含まれる。そのような改変されたでんぷん材料が改変されていないでんぷんよりもより高価であることを考慮すると、後者が一般的には好ましい。
湿潤強力樹脂材料
本発明の接着剤組成物は、必須成分として、以下の群の材料すなわち、ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂、グリオキサール化したポリアクリルアミド樹脂、スチレン−ブタジエンラテックス、不溶化されたポリビニルアルコール、尿素−ホルムアルデヒド、ポリエチレンイミン、キトサンポリマーおよびそれらの混合物から選ばれる、約１％ないし約９重量％、好ましくは約１重量％ないし約３重量％の湿潤強力樹脂材料を含む。湿潤強力樹脂は、ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂、グリオキサール化したポリアクリルアミド樹脂、ポリエチレンイミン樹脂、およびその混合物からなる群より選択された水溶性カチオン性樹脂であることが好ましい。
ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂は、特に有用であることが見出されたカチオン性湿潤強力樹脂である。適切なタイプのそのような樹脂は、ともにケイム（Ｋｅｉｍ）に発行され、ともに参照によりここに組み込まれる、１９７２年１０月２４日に発行された米国特許第３，７００，６２３号および１９７３年１１月１３日に発行された第３，７７２，０７６号において記載される。有用なポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂の１つの商業的起源は、デラウエア州ウィルミントンのハーキュレス社であり、そこは、カイミーン（Ｋｙｍｅｎｅ）^TM５５７Ｈおよびカイミーン^TM５５７ＬＸの商標の下でそのような樹脂を販売しており、カイミーン^TM５５７Ｈが好ましい。
ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂は、エピクロロヒドリンと第２級アミン基を有する水溶性ポリアミドとの水溶性重合体系反応生成物を含むことが好ましい。エピクロロヒドリン対前記ポリアミドの第２級アミン基の比は、約０．５対１ないし約２対１であることが好ましい。水溶性ポリアミドは、ポリアルキレンポリアミンと約３ないし１０の炭素原子を含む飽和脂肪族二塩基性カルボン酸との反応に由来するものが好ましい。ポリアルキレン対二塩基性カルボン酸のモル比は、約０．８対１ないし約１．５対１であることが好ましい。飽和脂肪族二塩基性カルボン酸はアジピン酸であり、ポリアルキレンポリアミンはジエチレントリアミンであることが好ましい。水溶性ポリアミドは、式
−ＮＨ（Ｃ_nＨ_2nＨＮ）_x−ＣＯＲＣＯ−
の繰り返し単位の官能基を含むことがもっとも好ましい（但し、ｎおよびｘはそれぞれ２以上であり、Ｒは、約３ないし１０の炭素原子を含む二塩基性カルボン酸の２価の炭化水素ラジカルである）。このタイプの樹脂は、カイミーン（登録商標）（ハーキュレス社）およびカスカミド（ＣＡＳＣＡＭＩＤ、登録商標）（ボーデン（Ｂｏｒｄｅｎ）社）という商標の下で商業的に入手し得る。これらの樹脂の必須の特性は、それらがポリビニルアルコールと相相容性であること、すなわち、それらが水性ポリビニルアルコールの存在下で相分離しないことである。
本発明において有用な塩基活性化ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂は、デラウエア州ウィルミントンのハーキュレス社によってもまた売られており、そこは、カイミーム（Ｋｙｍｅｍｅ）^TM４５０の商標の下でそのような樹脂を販売している。塩基活性化ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂の商業的起源のほかの例は、ミズーリ州セントルイスのモンサント・カンパニーによりサントレス（Ｓａｎｔｏ Ｒｅｓ）３１のようなサントレスの商標の下に売られている。これらのタイプの材料は、一般的に、１９７４年１２月１７日にペトロビッチ（Ｐｅｔｒｏｖｉｃｈ）に発行された米国特許第３，８５５，１５８号、１９７５年８月１２日にペトロビッチに発行された第３，８９９，３８８号、１９７８年１２月１２日にペトロビッチに発行された第４，１２９，５２８号、１９７９年４月３日にペトロビッチに発行された第４，１４７，５８６号、および１９８０年９月１６日にバンイーナム（Ｖａｎ Ｅｅｎａｍ）に発行された第４，２２２，９２１号において記載され、それらすべてはここで参照により組み込まれる。
グリオキサール化されたポリアクリルアミド樹脂もまた、湿潤強力樹脂として有用であることが見出された。これらの樹脂は、コシア（Ｃｏｓｃｉａ）らに１９７１年１月１９日に発行された米国特許第３，５５６，９３２号およびウイリアムズ（Ｗｉｌｌｉａｍｓ）らに１９７１年１月１９日に発行された第３，５５６，９３３号において記載されており、両特許はここで参照により組み込まれる。ポリアクリルアミド樹脂の１つの商業的起源は、コネチカット州スタンフォードのアメリカン・サイアナミッド社であり、そこはパレツ（Ｐａｒｅｚ）^TM６３１ＮＣの商標の下に一つのそのような樹脂を販売している。
本発明において有用性を見出せるさらに他の水溶性カチオン性樹脂は、尿素ホルムアルデヒド樹脂およびメラミンホルムアルデヒド樹脂である。これらの多官能型樹脂のより一般的な官能基は、アミノ基および窒素に結合したメチロール基のような窒素含有基である。ポリエチレンイミンタイプの樹脂もまた本発明において有用性を見出し得る。
発明を限定しない例の目的で、本発明の接着剤組成物は、１０パーセントの固形分を含むポリビニルアルコール溶液または安定な分散液および１２．５パーセントの固形分を含むカイミーン^TM５５７Ｈ溶液を包含し得る。周囲の温度で供給された水道水もまた与えられる。次いで、接着剤は、順番に、４０部のポリビニルアルコール、８部のカイミーン^TM５５７Ｈおよび５２部の水から作られる。これらの成分は、適切な容器中にこの順序でいっしょに加えられ、羽根車型混合機を用いて概略１０分間混合する。適切な硬化速度にするために、混合物のｐＨは少なくとも７．０であることが好ましい。
この例では、その１パーセントがカイミーンであり、４パーセントがポリビニルアルコール接着剤である、５パーセントの全固形分を有する接着剤組成物を提供する。接着剤は、３，０００平方フィート当たり３ないし８５グラム、好ましくは３，０００平方フィート当たり４ないし４８グラム、およびより好ましくは３，０００平方フィート当たり６ないし２０グラムの全固形分量でプライに加えられ得る。一定の量の全固形分を有する接着剤組成物について、一定の全固形分を構成する水溶性カチオン性湿潤強力樹脂の量が増加すると、一般的に、より少ない量の乾燥強力バインダー成分がプライに加えられ得る。別言すれば、乾燥強力バインダー材料に比較して一定のパーセンテージの湿潤強力カチオン性樹脂については、接着剤組成物における全固形分の量が増加すると、プライに適用される全固形分の量が一般的に増加する。
接着剤を適用するために、３ロールの接着剤適用装置が用いられ得る。この系を用いて、接着剤は、ピックアップロールの表面上にフィルムとしてピックアップされる。次いで接着剤フィルムは、ニップにおいてピックアップロールと計量（ｍｅｔｅｒｉｎｇ）ロールの間で分裂する。計量ロール上に残ったフィルムの部分は、次いで、接着剤フィルムが再び分裂するアプリケーターロールに移行する。アプリケーターロール上に残ったフィルムがプライのエンボスに与えられる。このプライのエンボスが次いで別のプライと接触させられる。プライは、従来の結合（ｍａｒｒｙｉｎｇ）ロールのニップにおいて互いに接着的に結合する。
もちろん、接着剤は、当該技術において周知である他のいかなる様式においてもエンボスに適用され得るし、その上、入れ子式またはノブ対ノブエンボス加工プロセスについても一般的に用い得る。適切な接着剤適用装置には、フレキソ印刷、スプレー系、グラビア系、ならびに上記の３ロール系が含まれる。
突起の離間とサイズが減少すると、記載された態様について、より多くの量の接着剤がそれぞれの突起に適用され得る。接着剤の量は、接着剤組成物において、相対的により多くの接着剤固形分含有量で用いることによるか、またはプライにより多くの量の接着剤組成物を与えることのいずれかにより増加させ得る。
本発明により得られる紙製品は、２以上のプライの積層物からなる。本発明による紙製品は、少なくともインチ当たり４．５グラムの湿潤プライ結合強度を有するペーパータオルであることが好ましく、少なくともインチ当たり５．０グラムであることがより好ましい。
本発明により紙製品は更に、好ましくは少なくとも４．５の、より好ましくは少なくともインチ当たり５．０グラムのアルカリ湿潤プライ結合強度を有する。アルカリ湿潤プライ結合強度は、もし本発明による紙製品がある種の商業的に入手可能なクリーニング製品とともに用いられたならば、プライはまとまった積層物として互いに結合を維持するであろう便益を与える。
また、得られた紙製品は、好ましくはインチ当たり４．０ないし２０．０グラムの、より好ましくはインチ当たり５．０ないし１５．０グラムの乾燥プライ結合強度を有する。湿潤および乾燥プライ結合強度は次のように計測される。
乾燥プライ結合強度
４つの仕上げられた紙製品の試料が用意される。試料の全長にわたって伸びる１つの３インチ細片が、それぞれの試料の中央から切断される。細片の２つが機械方向において切断され、他の２つが機械方向を横断する方向において切断される（すなわち、機械方向においては孔の間で、機械方向を横断する方向においては端部の間）。細片は３インチ端のいずれかに沿って軽く分離され、そうしてそれぞれのプライは他から独立して得られる。プライは、試料が２インチの離間長（ｇａｇｅ ｌｅｎｇｔｈ）を有するまで手で分離する。
それぞれのプライは張力機械のはさみ口に配置される。適切な引張り強度試験機は、ペンシルバニア州フィラデルフィアのスウイング／アルバートコーポレーション（Ｔｈｗｉｎｇ／Ａｌｂｅｒｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）により供給されるモデル１４５１−２４である。クロスヘッド分離速度は、分当たり２０インチで設定され、２．０インチの初期分離から７．５インチで移動する。データは、クロスヘッド移動の最後の６インチについてのみ記録される。４つの試料すべては張力をかけて試験される。次いで４つの数値は、４つの試料すべてから得られる、製品を代表する単一プライ結合強度を与えるために平均される。
張力機械により分離されようとする試料の部分が張力機械の下部のはさみ口または下部のクロスヘッドと接触しないように注意が払われねばならない。もしそのような接触が起きるならば、荷重セル上に登録し、誤って高い読み取り値を与えることであろう。同様に、分離されようとする試料の部分が張力試験機によりすでに分離したプライを有する試料の部分に接触しないことにも注意しなければならない。もしそのような接触が起きるならば、見かけのプライ結合強度が誤って増大するであろう。もし上記のいずれかの接触が起きるならば、データポイントは放棄されるべきであり、新規のサンプルが試験されるべきである。
湿潤プライ結合強度
紙製品の単一試料が用意される。試料は、接着剤組成物について、適切な硬化時間を許容するために、転換（コンバーティング）後少なくとも２週間のエージングをさせる。
３インチの細片が、機械方向における試料の中心から切断される。細片は、試料の全機械方向長に伸びる（例えば孔の間）。
プライは、試料の３インチ端の１つに沿って分離される。分離されていない試料の部分、すなわち張力機械のはさみ口に配置されていない部分が、蒸留水に浸漬される。浸漬後、試料は即座に水から除去され、排水ラック上で６０秒間排水するようにさせる。排水ラックはナイロン網正方形メッシュとして用意される。メッシュを形成する網は、０．２５インチのピッチで、０．０１５インチの直径である。乾燥ラックは、水平面に対して４５度の角度に向けられている。乾燥ラックで乾燥する間、試料は、試料の長めの端部が乾燥ラックの斜面に沿って下向きに並べられるように配向される。試料が可能な限りスムーズであり、試料が適切に余分の水を排水するように、乾燥ラック中で、プライの分離された端部は互いに戻される。この様式において調製された後に、次いで試料は、乾燥プライ結合強度について上記のように張力機械で試験される。
本発明にしたがって作られた、発明を限定しない例の１つの紙製品が下に例示される。２プライのセルロース性繊維から作られた紙製品で、それはオハイオ州シンシナチのプロクター＆ギャンブル・カンパニーにより販売されるバウンティ（Ｂｏｕｎｔｙ）ブランドのペーパータオルとして一般的に用いられており、そこは本発明の譲渡人である。それぞれのプライは、６５パーセントの北方柔軟木材クラフトと３５パーセントＣＴＭＰから作られており、３，０００平方フィート当たり１４ポンドの坪量を有する。それぞれのプライは、遠位端で０．０７６インチの主軸、０．０３８インチの副軸および０．０７０インチの突起の高さを有する楕円形の突起により入れ子式エンボス加工プロセスにおいてエンボス加工される。突起は、約０．１１８インチの４５度ピッチで、２／３相補的同心的ダイアモンドパターンにおいて離間する。突起は、それぞれのプライの約１０パーセントの面積からなる。２つの相補的プライは、ゼロクリアランスの結合ニップで互いに結合されて作られ、それで、プライ当たりの平方インチ当たり４２±３突起を有する一体型積層物が形成される。
上記で調製された接着剤組成物は、１プライの突起に適用される。接着剤組成物の全固形分は、３ロール系を用いて、３，０００平方フィート当たり約８グラムの量で紙製品に適用される。得られた紙製品は、インチ当たり５．４グラムの湿潤プライ結合強度およびインチ当たり９．１グラムの乾燥プライ結合強度を有する。
表Ｉにおいて、本発明によるペーパータオル製品が他の商業的に入手可能なペーパータオルと比較される。
本発明によるこの試料は、５パーセントの全固形分の接着剤組成物を用いて作られ、転換（コンバーティング）後に２週間エージングする。本発明による第２の試料は、６パーセント全固形分組成物を利用し、転換（コンバーティング）後に３週間エージングする。

表Ｉにおけるそれぞれの湿潤および乾燥プライ結合強度は、５試料の平均を表す。もちろん、乾燥プライ結合強度試験にとって、５試料のそれぞれは４試験標本の平均を表す。
開示された構造の変形は実行可能である。例えば、プライの１つはエンボス加工され、他のプライはエンボス加工されない。あるいは、いずれのプライもエンボス加工されない。この態様において、２つのプライは、別々のまたは連続した接着剤の配置により互いに結合する。それぞれのプライの接着的に結合した領域と接着的でなく結合した領域の両方は、そのプライの平面の範囲内に存在するであろう。
当業者にとっては、他の態様および実行は可能であり、そのすべては添付された請求の範囲の範囲内に存在することが明らかであろう。

Claims (10)

1. 改善された湿潤プライ結合強度を有する多重プライセルロース性紙製品であって、前記多重プライ紙製品は対面する関係において互いに結合する少なくとも２つの巨視的に単一平面のプライからなることを特徴とし、前記プライは水性接着剤組成物を用いて互いに結合され、前記水性接着剤組成物は、
   （ａ）ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、カルボキシメチルセルロース樹脂、でんぷん系樹脂、およびそれらの混合物から選択され、好ましくはポリビニルアルコールである２重量％ないし６重量％の水溶性または分散性乾燥強力バインダー材料、
   （ｂ）ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂、グリオキサール化されたポリアクリルアミド樹脂、ポリエチレンイミン樹脂、およびその混合物から選択され、好ましくはポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂である１重量％ないし９重量％の水溶性カチオン性樹脂、
   （ｃ）８９重量％ないし９５重量％の水
   の混合物を含み、前記水性接着剤組成物の全固形分含有量は５重量％ないし１１重量％の範囲を取り、前記固形分含有量は、前記水溶性または分散性乾燥強力バインダー材料および前記水溶性湿潤強力樹脂の重量パーセントの合せたものであることを特徴とする多重プライセルロース性紙製品。
2. 前記水性接着剤組成物が前記紙製品に３，０００平方フィート当たり３ないし８５グラムのレベルで適用されている請求項１記載の紙製品。
3. 前記プライの少なくとも１つが、そこにエンボスを有し、前記エンボスが前記プライの平面から外側に伸び前記反対のプライに向かい、接触し、好ましくは２つの前記プライのそれぞれが、前記他のプライに向かって突出し、接触するエンボスを有し、前記プライが前記エンボスで互いに結合する請求項１または２記載の紙製品。
4. 少なくとも１つのプライのエンボスに接着剤が適用され、好ましくは前記接着剤が両方のプライのエンボスに適用される請求項３記載の紙製品。
5. 前記ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂が、エピクロロヒドリンおよび第２級アミン基を含むポリアミドの反応生成物からなり、エピクロロヒドリンと前記ポリアミドの第２級アミン基の比は、０．５対１ないし２対１である請求項１ないし４のいずれか１項記載の紙製品。
6. 前記第２級アミン基を含むポリアミドが、式
   −ＮＨ（Ｃ_nＨ_2nＨＮ）_x−ＣＯＲＣＯ−
   （但し、ｎ及びｘはそれぞれ２以上であり、Ｒは、３ないし１０の炭素原子を有する飽和脂肪族鎖である）を有する繰り返し単位を含む請求項５記載の紙製品。
7. 前記第２級アミン基を含むポリアミドが、０．８対１ないし１．５対１のポリアルキレン対二塩基性カルボン酸のモル比で、Ｃ３−Ｃ１０飽和脂肪族二塩基性カルボン酸とポリアルキレンポリアミンを反応させることにより得られ、好ましくは前記飽和二塩基性カルボン酸はアジピン酸であり、好ましくは前記ポリアルキレンポリアミンはジエチレントリアミンである請求項５または６記載の紙製品。
8. 前記水性接着剤組成物が、
   （ａ）３．５重量％ないし６重量％の前記水溶性または分散性ポリビニルアルコール、
   （ｂ）１重量％ないし３重量％の前記水溶性ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂、および
   （ｃ）９２重量％ないし９５重量％の水
   を含み、前記水性接着剤組成物の全固形分含有量は５重量％ないし８重量％の範囲を取る請求項１ないし７のいずれか１項記載の紙製品。
9. 対面関係で結合する３プライを有する請求項１記載の紙製品。
10. 前記紙製品がペーパータオルである請求項１ないし９のいずれか１項記載の紙製品。